鸣谢:uux.cn/自然通讯 2019。
DOI:10.1038/s 414679278-3/Wikimedia Commons/CC BY-SA据美国物理学家组织网(鲍勃·伊尔卡):行星科学研究所的一组空间科学家与中国科学院、深圳大学和阿伯丁大学的同事合作,利用中国嫦娥四号探测器的数据来了解更多关于月球的历史。
他们的研究发表在《地球物理研究
【菜科解读】
中国玉兔2号月球车上的全景相机 PCAM在回望嫦娥4号着陆器时拍摄的图像。
鸣谢:uux.cn/自然通讯 2019。

DOI:10.1038/s 414679278-3/Wikimedia Commons/CC BY-SA据美国物理学家组织网(鲍勃·伊尔卡):行星科学研究所的一组空间科学家与中国科学院、深圳大学和阿伯丁大学的同事合作,利用中国嫦娥四号探测器的数据来了解更多关于月球的历史。
他们的研究发表在《地球物理研究杂志:行星》上,研究小组分析了月球车发回的月球穿透雷达 LPR数据。
自2018年以来,中国的嫦娥四号月球车一直在月球的远端徘徊。
在蜿蜒曲折的过程中,它一直使用LPR装置向下发送无线电信号。
同样的设备检测并记录反射回来的信号——一种雷达。
三年前,另一组研究人员使用相同数据的子集创建了一个延伸到地表下40米的地下地图。

在这篇新论文中,研究小组在这一努力的基础上,创建了一个延伸到地表以下300米的地下地图。
研究小组发现,月球表面的顶部300米是由几层物质组成的,一些碎石,一些灰尘和一些土壤。
研究人员还发现了隐藏陨石坑的证据。
在那之下,他们发现了熔岩层——月球过去火山活动的证据。
先前的研究表明,月球形成于大约45亿年前——据信它是在一颗大型行星与地球相撞时形成的,将一大块组合的行星物质送入轨道。
先前的研究也表明,一段时间后,一个巨大的物体撞击了月球,使其表面破裂。
这使得内部的一些熔化物质渗透到表面。

来自嫦娥四号的数据支持了这一理论。
在分析熔岩层时,他们发现每一层都比前一层薄,这是冷却和裂缝闭合的证据。
先前的研究表明,月球上的火山活动大约在10亿年前停止了,现在从地质学角度来看,它被认为是死的。
自人类诞生以来,月球就以其神秘莫测的姿态,吸引着无数人的目光,激发着人们无尽的想象。
从古老的传说到现代的科学探索,月球的神秘面纱正被一点点揭开。
今天,就让我们一同踏上这场探秘月球的奇幻之旅,揭开它鲜为人知的真相。
起源之谜:宇宙中的偶然邂逅月球究竟从何而来?这一直是科学界争论不休的谜题。
一种观点认为,月球与地球年龄相仿,约46亿年,它和地球一样,由宇宙中的气体与尘埃凝聚而成。
然而,阿波罗任务带回的月球岩石样本,却揭示了月球与地球在成分上的显著差异,这让“同源说”受到了挑战。
另一种颇具戏剧性的假说是“分裂说”,认为月球曾是地球的一部分,因某种巨大能量作用而分裂出去。
但这一理论难以解释月球与地球在自转倾角、轨道特性等方面的诸多不同。
如今,最被广泛接受的是“大碰撞假说”。
大约45亿年前,一颗火星大小的天体与地球发生剧烈碰撞,撞击产生的碎片在地球引力作用下聚集,最终形成了月球。
2024年,科学家通过对月球岩石中锆石晶体的同位素分析,进一步证实了这一假说,发现月球岩石中的氧同位素组成与地球地幔高度相似,为“大碰撞”提供了有力证据。
阴影之下:金属的秘密与暗影之谜当你凝视月球表面,那些深浅不一的阴影区域,是否曾引发你的无限遐想?这些被称为“月海”的平原,实则是古代火山活动的遗迹。
当宇航员踏上月海表面,却意外发现这里的土壤坚硬异常,难以钻探。
原来,月海土壤中富含钛、钇等稀有金属元素,这些金属需在6000摄氏度以上的高温下才能熔化并与岩石融合。
如此高温,在月球上究竟从何而来?科学家推测,这可能与月球形成初期的剧烈撞击与熔融过程有关。
更令人惊奇的是,月球上的阴影比地球上更为深邃。
由于月球大气层极其稀薄,阳光无法像在地球上那样被散射,因此物体的阴影显得格外浓重。
这一现象,在阿波罗11号任务中得到了直观的验证,当尼尔·阿姆斯特朗在月面留下那历史性的脚印时,他也亲身感受到了这份来自宇宙的深邃与神秘。
垃圾之岛:人类足迹的另类印记自人类首次踏上月球以来,这片寂静的天体便不再孤单。
据估算,月球表面已累积了约181吨的人造垃圾,这些垃圾大多来自太空探测器、实验设备以及宇航员遗留的生活用品。
其中,不乏一些仍在工作的科学仪器,如激光反射器,它们继续为地球上的科学家提供着宝贵的数据。
然而,并非所有垃圾都如此“有用”。
一些宇航员在月面留下的尿液收集装置、废弃的太空靴等,成为了月球上的“不速之客”。
这些垃圾不仅影响了月球的原始风貌,也对未来的月球探索构成了潜在威胁。
如何妥善处理这些月球垃圾,已成为人类探索宇宙时必须面对的新课题。
月震之谜:寂静天体的隐秘颤动月球,这颗看似死寂的天体,实则并不平静。
科学家通过安装在月球表面的地震仪发现,月球每年会发生数千次月震,这些月震分为深震、陨石撞击震、热震和浅层月震四种类型。
其中,浅层月震最为剧烈,震级可达里氏5.5级,足以撼动月面上的巨石,持续时间长达十分钟之久。
月震的成因至今仍是个谜。
地球上的地震多由板块运动引发,但月球并无板块结构。
有科学家推测,月震可能与地球的潮汐力以及月球内部的应力释放有关。
2025年,一项新研究通过模拟月球内部结构发现,月球内部的岩浆活动可能仍在持续,这些活动可能是月震的重要诱因。
月球,这颗陪伴地球数十亿年的天然卫星,既熟悉又陌生。
从起源之谜到月震之谜,从金属的秘密到垃圾的困扰,月球的每一个秘密都牵动着人类的好奇心。
随着科学技术的不断进步,我们相信,未来的人类将揭开更多关于月球的神秘面纱,让这颗古老的天体焕发出新的光彩。
而这一切,都始于我们对未知的渴望与探索的勇气。
同时这也是自1972年美国最后一次载人登月以来,人类和月球的又一次亲密接触。
根据我国科学家发表在《自然》杂志上的三篇研究论文,此次带回来月球岩石土壤和标本,是有史以来人类获得过的最年轻的标本,距今只有20亿年的历史,而且还在其中发现了岩浆和地质活动的痕迹,这说明至少在20亿年前,荒凉死寂的月球上还存在火山活动。
而在此之前不论是美国6次载人登月带回来的380千克的月岩,还是苏联发射探测器带回的301克月壤,都属于月球诞生之初时的痕迹,当时美国和苏联科学家甚至断言,月球只有在早期存在过岩浆活动,后来就迅速冷却了。
但很显然,这次嫦娥五号带回来的月岩标本打破了他们的说法,并把月球火山活动的时期延长到了20亿年前。
除了摸清楚月球的远古活动外,这次嫦娥五号的最大收获,莫过于发现了5种月球上独有的,或者在地球上分布非常稀有的矿物。
比如钛在地球上的储量只有20亿吨,但通过嫦娥五号带回来的标本,科学家们预计整个月球上的钛矿储量超过100万亿吨,在钛合金广泛用于高精尖技术领域的今天,月球上储量如此巨大的钛矿,一定会成为未来各国前往月球的动力之一。
但更令科学家们欣喜的是,除了钛矿和其他100多种金属矿产资源,月球还是一个能源的宝库,因为核工业北京地质研究院的科学家们,在分给他们研究的月球样本中,发现了氦3的踪迹。
而氦3,恰恰是未来可控核聚变反应堆中最合适的燃料,不但不会产生放射性污染,而且能量释放也比氢元素更彻底,从能量密度来看,100吨氦3发出的电,就够全人类用一整年,但氦3在地球上储量极少,人工合成的成本也非常高,一克氦3就要花费1.9万元人民币,一公斤就要19万。
而月球上的氦3,仅在月球表面的储量就高达110万吨,足够人类挥霍1万多年,以氦3为能源的可控核聚变飞船,还能在这1万多年里到达木星并建立基地,因为木星作为太阳系内质量和体积最大的行星,也存储了很多氦3。
上个世纪,基辛格曾说谁控制了石油谁就控制了所有国家,谁控制了粮食谁就控制了全人类,而在可以预见的未来,氦3必将成为取代石油的终极能源,如果谁能抢先一步到月球开采并提取氦3运回地球,那么谁就能掌握未来能源的主动权。
氦3蕴藏的强大能量,也会这个国家获得远超其他国家的能源和技术优势,这也是为什么美国时隔半个多世纪,现在又着急忙慌要在2024年之前重返月球的原因,而如果过段时间核工业北京地质研究院的科学家们,真的从分给他们的那50毫克月球样本里提取出氦3,那么可能我国的载人登月计划也会提前。
在目前我国关于月球的嫦娥工程的规划中,下次发射的嫦娥六号和后续的探测器,还将从月球其他地方带回样本,把月球上的资源分布底细摸清楚,同时也为我国航天员未来载人登月打好前站。
在不远的将来,也许就是2030年左右,我们就能亲眼目睹中国航天员踏上月球土地,在那里插上中国国旗,就像当年美国把国旗插在月球上一样。
不同的是我们第一次登月就会留在月球,在那里建设基地和空间站,并最终形成一个月球小镇甚至是城市,将开采出的氦3源源不断送回地球。
以前有我为祖国献石油,未来有我为祖国献氦3。